Co se stane, když spadnete do černé díry
Různé / / July 31, 2021
Pokud se astronaut přiblíží k černé díře, jeho vyhlídky nejsou příliš jasné.
Zkrátka zemře. Podrobněji - není přesně známo, co se stane. Věda může jen spekulovat. Ale nic zvlášť příjemného nebude, to mi věřte.
V úctyhodné vzdálenosti se černá díra chová jako hvězda podobné hmotnosti - můžete kolem ní vstoupit na stabilní oběžnou dráhu a otáčet se tam roky. Podle předpokladůM. Lingam, já Ginsburg a S. Bialy. Aktivní galaktická jádra: požehnání nebo prokletí pro biotu? / The Astrophysical Journal vědci, existují dokonce obyvatelné planety může existovat. Ale čím blíže se k díře dostanete, tím více problémů tam bude.
Radiace zabije člověka
Pokud věříte, že černá díra ublíží člověku, jen když překročí horizont událostí (hranici kolem díry, kvůli které se nemůže vrátit ani světlo), pak jste na omylu. Obtíže začnou mnohem dříve a doslova smrtelně.
Černé díry jsou jen zřídka samy. Zpravidla jsou obklopeni obrovskou hromadou hmoty - plynu
Michael A. Nowak, Robert V. Vozka. Diskoseismologie: Sondování akrečních disků. Pasti adiabatických oscilací / Astrophysical Journal, která zůstala po kousnutí díry nějakou hvězdou. Plyn letí na oběžné dráze obrovskou rychlostí, takže má obrovskou kinetickou energii a zahřívá se na obrovské teploty.Tato rychle se točící a spalovací horká věc kolem černé díry se nazývá akreční disk.
Mezihvězdní diváci vědí, jak na to vypadat jako akreční disk. Samotná černá díra je neviditelná, protože absorbuje jakékoli světlo, které na ni dopadne, ale víření hmoty kolem ní je vidět. Právě akreční disk je zářící oranžová věc, která byla natočenaPrvní snímek černé díry / Evropské jižní observatoře teleskopy projektu Event Horizon Telescope v dubnu 2019.
Akreční disky černých děr vyzařují silné elektromagnetické zářeníObjev paprsků gama z okraje černé díry / Společnost Maxe Plancka. Energie rentgenových a gama paprsků je milionkrát vyšší než energie viditelného světla.
Kromě toho může teoreticky samotná černá díra také vyzařovat Hawkingovo záření. Je pravda, že astrofyzici si tím a touto silou ještě nejsou jisti záření pohrdavě malýE. Siegel. Proto nikdy nezjistíme Hawkingovo záření ze skutečné černé díry / Forbes.
Všechny tyto proudy nabitých částic, které černá díra rozptyluje stovky světelných let kolem sebe, pravděpodobně nepřispějí ke zdraví. Nebeské tělo dokončí člověka i při přiblížení běžným zářením, aniž by se uchýlilo k narušení topologie prostoru a zkreslení času.
Bude to spáleno záležitostí akrečního disku
Pohyb hmoty v akrečním disku černé díry. Vizualizace NASA. Obraz: Centrum Goddard Space Flight NASA / Jeremy Schnittman
Pojďme to předstírat astronaut se předem staral o radiační bezpečnost - například obléknout kabát s olověnou podšívkou metr tlustý přes skafandr. A odhodlaný zjistit, co je v tajemných hlubinách černé díry, k ní nadále volně padá.
Badatele však čeká další překážka, a to: nám již známý akreční disk. Skládá se z velmi horkého plynu.
Disk se zahřívá, když se částice plynu vzájemně srazí, a kolem černé díry se kruhy šíří krkolomnou rychlostí. Kinetická energie se transformuje na tepelnou energii a odvádí dobrou práci - hmota poblíž průměrné černé díry se může zahřívatMichael A. Nowak, Robert V. Vozka. Diskoseismologie: Sondování akrečních disků. Pasti adiabatických oscilací / Astrophysical Journal až miliony nebo dokonce biliony kelvinů. To je o něco vyšší než například teplota naší Slunce - 5 778 K na povrchu, 15 milionů K v jádru.
Pravděpodobně nemá cenu připomínat, že není bezpečné létat proudy žhavého plazmatu. Pokud člověka nezabije záření, pak vysoká teplota.
Obecně platí, že akreční disky supermasivních černých děr v centrech galaxií patří mezi nejjasnější objekty ve vesmíru. Říká se jim „kvasary“. Nejžhavější ze všech, J043947.08 + 163415.7, hranolky jako 600 bilionůHubble vidí nejjasnější kvasar v raném vesmíru / ESA Hubble normální žlutí trpaslíci jako Slunce, pokud se spikli a jednali najednou.
Mimochodem, černé díry odesílají pravidelněJ. H. Beall. Recenze dílny Astrophysical Jets / Frascati v Vesmír relativistické trysky, neboli trysky, jsou plazmové proudy o rychlosti téměř světla, obvykle v párech, směřující z pólů v opačných směrech.
Astrofyzici stále diskutují, proč se to děje, ale vypadá to, že magnetická pole kolem díry dělají něco zajímavého s plynem v akrečním disku. ProudA. Tchekhovskoy, O. Bromberg. Trojrozměrné relativistické simulace MHD aktivních proudů galaktických jader: nestabilita magnetického zlomu a Fanaroff - Rileyova dichotomie / Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti: Dopisy může vybuchnout od 10 do 100 milionů let nepřetržitě.
Při pádu na černou díru se musí člověk vyhýbat jejím pólům, aby nespadl pod relativistické proudy.
Špagetuje
Vzhledem k výše uvedenému je pravděpodobně nejlepší cestovat do černé díry bez akrečního disku. To se také stává - pokud v sousedství nejsou žádné hvězdy, ze kterých byste mohli čerpat plyn. To znamená, že díra už je všechny bezpečně spolkla.
Například černá díra ve středu galaxie Markarian 1018 nasála všechnu hmotu kolem sebe a zůstala poblíž bez plynu. Takové díry astrofyzici zvané hladovějícíB. Husemann, T. Urrutia, G. R. Tremblay, M. Krumpe, J. Dexter, G. Busch, F. Combes, S. M. Croom, T. A. Davis, A. Eckart, R. E. McElroy, M. Perez-Torres, M. Powell, J. Scharwächter. Co způsobuje návrat Mrk 1018 do stínu po 30 letech? / Astronomie a astrofyzika. Chudáčci.
Nebo supermasivní díra Sagittarius A ve středu naší Mléčné dráhy - má extrémně malý, nepostřehnutelný disk 1. Supermasivní střelec černé díry A * / NASA
2. Eliot Quataert, Ramesh Narayan, Mark J. Reid. Jaká je míra narůstání ve Střelci A *? / The Astrophysical Journal. Proto je tak těžké ji sledovat.
Obecně je docela možné přiblížit se k horizontu událostí černé díry, aniž by došlo ke kolizi s proudy horké plazmy.
Problémy, které bude mít astronaut dále, budou záviset na velikosti černé díry.
Pokud člověk spadne na předmět o hmotnosti řekněme asi jedné sluneční hmotnosti (332 946krát větší než hmotnost) Ze země), pak se to stane.
Když se přiblížíme k tomuto zajímavému nebeskému tělesu, zvýší se také gravitační síla, se kterou na člověka působí. V určité vzdálenosti od otvoru se ukazuje, že gravitace na nohou bude mnohonásobně větší než gravitace na hlavě. Tento rozdíl se nazývá „přílivová síla“.
Výsledky vlivu této síly popisujeNeil Tyson. Smrt v černé díře a další menší kosmické potíže fyzik Neil DeGrasse Tyson ve Smrti v černé díře a dalších menších kosmických problémech.
Za prvé, přílivové síly černé díry roztrhnou astronauta na polovinu přesně uprostřed těla (pokud samozřejmě spadne do díry jako voják, a ne bokem). Pak si roztrhne nohy a trup na polovinu. Pak znovu. A tak v geometrickém postupu, dokud se dokonce i atomy, ze kterých je oběť vyrobena, rozpadnou na elementární částice. Pak bude celý tento proud částic mimo horizont událostí.
Země také vytváří přílivovou sílu na vaše tělo, ale ne natolik, aby vás roztrhla, takže si nedělejte starosti.
To je vše. Tento jev se žertem nazývá „špagetizace“. Slapové síly černých děr obvykle špagetují hvězdy, ale s lidmi si poradí.
Existuje však jedno upozornění.
Stane se něco strašného, ale nebudeme vědět, co přesně
Slapové síly, jak vysvětlujeNeil Tyson. Smrt v černé díře a další menší kosmické potíže Neil Tyson, čím větší je velikost objektu ve srovnání se vzdáleností od středu otvoru, tím větší je nárůst. To znamená, že středně velká černá díra roztrhne astronauta na kousky a rozdělí se na atomy i při přiblížení.
Pokud je ale černá díra dostatečně masivní as velkým poloměrem, její přílivové síly začnou protahovat cestovatele poté, co překročí horizont událostí.
Ve stejné době, pravděpodobně, člověk může dokonce přežít, mluvíLeo Rodriguez. Mohl by člověk vstoupit do černé díry a studovat ji? / Konverzace fyzik Leo Rodriguez, protože horizont událostí není fyzickou bariérou, ale jednoduše hranicí gravitačního účinku černé díry, na kterou z ní nemůže uniknout ani světlo.
Před samotným pádem za horizont může mít cestovatel časEthan Siegel. Co byste viděli, když jste spadli do černé díry? / Forbes podívejte se, jak je veškeré světlo okolních hvězd zkresleno, a pak se zmenší do bodu za ním, který se nejprve stane červeným, pak bílým a poté modrým. Je to dáno vlivem gravitace díry na vlnové délky procházejících světelných vln (tomu se říká „modrý posun“).
Vizualizace pádu do černé díry. Přesně zobrazuje zkreslení oblohy kolem ní, ale nezohledňuje namodralý odstín na obrázku. Video: SkitlerRemix / Youtube
Nikdo ale nedokáže přesně říci, co se stane za horizontem. Problém je v tom, že jsou nám také známí fyzikální zákony nefunguje. Vědci proto mohou pouze předpokládat, co se stane s hmotou v černé díře.
S největší pravděpodobností, jak si myslíNeil Tyson. Smrt v černé díře a další menší kosmické potíže Neil Tyson, bezpečně špagetuje osobu, ne však před horizontem událostí, ale za ním. Potom to, co zbylo z cestovatele, spadne do singularity - oblasti prostoru s nekonečnou hustotou uprostřed díry. Tady.
Takže regály a zprávy z Morseovy abecedy z minulosti, zaslané jeho dceři, jako v "Interstellare", nebude.
Přečtěte si také🧐
- 12 nejzábavnějších vesmírných padělků
- 10 běžných mylných představ o cestě na Měsíc
- Co se stane s vaším tělem na různých objektech sluneční soustavy